Đề kiểm tra 45 phút Chương 7 Sắt và một số kim loại quan trọng

Phương trình phản ứng minh họa

FeCl₃ + 3NaOH → Fe(OH)₃↓ nâu đỏ + 3NaCl

AlCl₃ + NaOH dư → NaAlO₂ + NaCl + H₂O

CrCl₃ + NaOH dư → NaCrO₂ + NaCl + H₂O

=> chỉ còn kết tủa Fe(OH)₃

Gọi x, y là số mol của Mg và Fe ta có:

24x + 56y = 6,4 (1)

n_H2 = 0,2 mol

x + y = 0,2 (2)

Giải hệ phương trình (1) và (2) ta được:

x = 0,15 mol; y = 0,05

⇒ m_Mg = 0,15.24 = 3,6 gam

%m_Mg = 3,6: 6,4 .100% = 56,25%

n_Cu(NO3)2 = 0,02 mol

n_AgNO3 = 0,02 mol

Sau phản ứng Fe dư, vậy dung dịch sẽ chứa muối Fe²⁺, không chứa muối Fe³⁺

Fe + 2Ag⁺ → Fe²⁺ + 2Ag (1)

0,01            0,02       0,02 (mol)

m_{tăng (1)} = 0,02.108 – 0,01.56 = 1,6 gam

Theo bài ra m_{KL tăng} = 101,72 – 100 = 1,72 gam.

Tiếp tục có phản ứng:

Fe + Cu²⁺ → Fe²⁺ + Cu (2)

a                                 a (mol)

m_{tăng (2)} = 64a – 56a = 1,72 – 1,6

→ a = 0,015 mol

→ m_Fe = (0,01 + 0,015).56 = 1,4 gam.

Gọi số mol Cr(OH)₂ và Cr(OH)₃ lần lượt là x,y:

Ta có: 86x + 103y = 18,9 (*)

Hỗn hợp X tác dụng với NaOH dư:

Cr(OH)₃ + NaOH → NaCrO₂ + 2H₂O

Kết tủa Y là Cr(OH)₂:

Cr(OH)₂ + 2HCl → CrCl₂ + 2H₂O

0,1 ← 0,2

y = 0,1 mol; thay y vào (*) ta được:

x = 0,1 mol

%Cr(OH)₃ = .100% = 54,5%

n_H2 = 11,2: 22,4 = 0,5 (mol)

Bảo toàn nguyên tố H

=> n_HCl = 2.n_H2 = 0,5.2 = 1 (mol)

Phương trình phản ứng:

Mg + 2HCl → MgCl₂ + H₂

Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂

Áp dụng bảo toàn khối lượng ta có:

m_muối = m_KL + m_HCl - m_H2 = 16 + 1.36,5 - 0,5.2 = 51,5 gam

Cu không tan trong dung dịch HCl

Al không tan trong dung dịch H₂SO₄ đặc nguội

=> Số kim loại đều tan trong dung dịch HCl và dung dịch H₂SO₄ đặc nguội là: Fe, Zn

Phương trình phản ứng minh họa

Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂

2Fe + 6H₂SO₄ → Fe₂(SO₄)₃ + 3SO₂ ↑ + 6H₂O

Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂

Zn + H₂SO₄ → ZnSO₄ + H₂

 - Flo là phi kim có tính oxi hóa rất mạnh nên có thể phản ứng với crom ngay ở nhiệt độ thường.

Phát biểu đúng

- Ở nhiệt độ cao oxi và clo đều oxi hóa crom thành Cr (III).

- Crom tác dụng được với lưu huỳnh ở nhiệt độ cao.

Phương trình phản ứng minh họa cho các đáp án

Fe + 2HCl → FeCl₂+ H₂

Fe + CuSO₄→ FeSO₄ + Cu

Fe + 2AgNO₃→ Fe(NO₃)₂ + 2Ag

Fe(NO₃)₂ + AgNO_{3 dư} → Fe(NO₃)₃ + Ag

Fe + S FeS.

Phương trình phản ứng đã cân bằng

6FeSO₄ + K₂Cr₂O₇ + 7H₂SO₄ → 3Fe₂(SO₄)₃+ K₂SO₄ + Cr₂(SO₄)₃ + 7H₂O

Tổng hệ số = 6 + 1 + 7+ 3 + 1 + 1+ 7 = 26

Gọi số mol của MgO, Fe₃O₄ lần lượt là x, y. Ta có sơ đồ sau:

Bảo toàn các nguyên tố Mg và Fe ta có:

Cấu hình electron của Fe: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁶ 4s²

Cấu hình electron của Fe³⁺: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁵

Dung dịch thu được tác dụng với dung dịch BaCl₂ thấy có kết tủa trắng (không tan trong axit) là BaSO₄ => Quặng đó phải chứa nguyên tố S. Chỉ có quặng pirit FeS₂ chứa nguyên tố S. 

Phương trình phản ứng minh họa:

2FeS₂ + 14H₂SO₄ → Fe₂(SO₄)₃ + 15SO₂ + 14H₂O

 Fe₂(SO₄)₃ + 3BaCl₂ → 2 FeCl₃ + 3BaSO₄ ↓ (trắng)

Khi tác dụng với dung dịch HCl và H₂SO₄ loãng thì crom thể hiện số oxi hóa +2

Phương trình phản ứng minh họa

Cr + 2HCl → CrCl₂ + H₂ ↑

Cr + H₂SO₄ → CrSO₄ + H₂ ↑

Cu và H₂SO₄ tác dụng với chất A có khí không màu, hóa nâu trong không khí là NO => Trong A có nhóm NO₃-

Khi cho A tác dụng với dung dịch NaOH thấy xuất hiện khí mùi khai → khí đó là NH₃

Vậy công thức của A là NH₄NO₃: amoni nitrat

Phương trình hóa học:

Cu + 4H₂SO₄ + 8NH₄NO₃ → 4(NH₄)₂SO₄ + 3Cu(NO₃)₂ + 4H₂O + 2NO↑

Phương trình phản ứng minh họa

NaOH + NH₄NO₃ → NaNO₃ + NH₃↑ (mùi khai) + H₂O

Phương trình phản ứng 

CuSO₄ + Fe → Cu + FeSO₄

Theo đề bài ta có: 

n_{Cu bám vào} = 9,6 : 64 = 0,15 mol 

Thep phương trình phản ứng ta có:

m_{bám vào} - m_{Fe tan ra} = m_{Fe tăng} 

=> 9,6 -0,15.56 = 1,2 gam

Al₂O₃,  NaHCO₃ là các chất lưỡng tính nên vừa tác dụng được với dung dịch HCl vừa tác dụng với dung dịch NaOH.

Al₂O₃ + 6HCl → 2AlCl₃ + 3 H₂O

Al₂O₃ + 2NaOH → 2NaAlO₂ +H₂O

NaHCO₃+ HCl → NaCl + CO₂+ H₂O

NaHCO₃+ NaOH → Na₂CO₃+ H₂O

Sắt là kim loại trắng hơi xám, là kim loại nặng (D = 7,9 g/cm³), nóng chảy ở 1540^oC

 n_Cl2 = 0,3

Phương trình phản ứng:

K₂Cr₂O₇ + 14HCl_đ 2KCl + 2CrCl₃ + 3Cl₂ + 7H₂O

    0,1                                                  0,3

m_K2Cr2O7 = 0,1.294 = 29,4 gam

Phương trình phản ứng hóa học

2FeS + 10H₂SO₄ → Fe₂(SO₄)₃ + 9SO₂ + 10H₂O

2FeCO₃ + 4H₂SO₄ → Fe₂(SO₄)₃ + SO₂ + 2CO₂ + 4H₂O

Công thức hoá học của X, Y lần lượt là SO₂ và CO₂

Ta có n_H2 = 0,35 mol

=> n_HCl = n_H2SO4 = 0,35 = 0,35 mol

m_H2 = 0,7 gam

m_H2SO4 = 34,3 gam

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng

m_muối = m _{kim loại} + m _H2SO4 - m_H2 = 14,5 + 34,3 - 0,7 = 48,1 gam.

Cho dung dịch FeCl₃ vào dung dịch Ca(OH)₂, thu được kết tủa Fe(OH)₃ 

Phương trình phản ứng:

2FeCl₃ + 3Ca(OH)₂ → 3CaCl₂ + 2Fe(OH)₃ ↓

Fe và ion Fe^x+ có số oxi hóa là: 0; +2 ; +3

Chất chỉ có tính khử: Fe (vì ở trạng thái có oxi hóa thấp nhất, chỉ có thể cho e)

Chất chỉ có tính oxi hóa: Fe₂O₃ (vì ở trạng thái có oxi hóa cao nhất, chỉ có thể nhận e)

Chất vừa có thể có tính khử và tính oxi hóa: FeO, Fe₃O₄ (ở trạng thái có số oxi hóa trung gian, có thể cho hoặc nhận e)

Đốt Fe trong oxi:

Fe + O₂ Fe₂O₃, Fe₃O₄, FeO, Fe dư (hỗn hợp X)

Hỗn hợp X + HCl dư  FeCl₂, FeCl₃ và HCl dư

Ta có

Zn, Fe + H₂SO₄ tạo ra MgSO₄, Fe₂(SO₄)₃.

Phương trình phản ứng:

Zn + 2H₂SO₄ → ZnSO₄ + SO₂ + 2H₂O

2Fe + 6H₂SO ₄ → Fe₂(SO₄)₃ + 3SO₂ ↑ + 6H₂O

Do một phần Fe không tan, nên ta có phương trình

Fe + Fe₂(SO₄)₃ → 3FeSO₄

Nên chất tan trong dung dịch Y gồm: ZnSO₄ và FeSO₄.

n_H2 = 5,04/22,4 = 0,225 mol

n_{Al ban đầu} = 0,3 mol

n_{Cr2O3 ban đầu} = 0,1 mol

Hỗn hợp X phản ứng với NaOH tạo khí H₂ Al dư

Bảo toàn electron:

3.n_Al = 2.n_H2

n_{Al dư} = 0,15 mol

n_{Al pư} = 0,3 - 0,15 = 0,15 mol

2Al + Cr₂O₃ Al₂O₃ + 2Cr

 0,15                             0,15

m_Cr = 0,15.52 = 7,8 gam

Kim loại Fe phản ứng được với dung dịch FeCl₃.

Phương trình phản ứng minh họa

Fe + 2FeCl₃ → 3FeCl₂

Khi cho hỗn hợp kim loại phản ứng với Fe(NO₃)₃:

Fe + 2Fe(NO₃)₃ → 3Fe(NO₃)₂

Cu + 2Fe(NO₃)₃ → 2Fe(NO₃)₂ + Cu(NO₃)₂

  Loại bỏ được tạp chất mà không làm ảnh hưởng đến khối lượng Ag.

Khi kim loại hoặc hỗn hợp kim loại phản ứng với dung dịch H₂SO₄ đặc nóng ta có số lượng gốc SO₄^2- tạo muối với kim loại tương ứng với các sản phẩm khử như sau: 

• 1 mol SO₂ tương ứng 1 mol gốc SO₄^2- tạo muối với kim loại.
• 1 mol A tương ứng với 3 mol gốc SO₄^2- tạo muối với kim loại.
• 1 mol H₂S tương ứng với 4 mol gốc SO₄^2- tạo muối với kim loại.

Từ đó ra có:

Bảo toàn e: 3x + y = 0,062.3 + 0,47.2 = 0,28                  (1) 

Số mol NO₃^- và SO₄^2- tạo muối với kim loại lần lượt là 0,186 và 0,047

m_Fe + m_Ag = m_muối - m_NO3^- m_SO4^2- = 6,12

56x + 108y = 6,12                                                       (2)

Từ (1) và (2) ta có x = 0,09 và y = 0,01 

n_H2SO4 = 0,3. 0,1 = 0,03 mol

Vì phản ứng vừa đủ nên: n_{O (trong oxit)} = n_H2SO4 = 0,03 mol

m_O(oxit) = 0,03. 16 = 0,48 gam

m_{hh kim loại} = 2,81 – 0,48 = 2,33 gam

Bảo toàn khối lượng:

m_muối = m_{hh kim loại} + m_SO4^2- = 2,33 + 0,03.96 = 5,21 gam

AlCl₃ + 3NH₃ + 3H₂O → Al(OH)₃ + 3NH₄Cl

ZnCl₂ + 2NH₃ + 2H₂O → Zn(OH)₂ + 2NH₄Cl

Zn(OH)₂ + 4NH₃ dư → [Zn(NH₃)₄](OH)₂

Kết tủa X là Al(OH)₃. Nung X:

2Al(OH)₃ Al₂O₃ + 3H₂O

Chất rắn Y là Al₂O₃. Cho luồng hiđro đi qua Y nung nóng, hiđro không khử được Al₂O₃ nên chất rắn thu được vẫn là Al₂O₃.

m_C = 4,8% .10 = 0,48 gam n_C = 0,04 mol

m_Fe = 10 - 0,48 = 9,52 gam n_Fe = 0,17 mol

Quá trình nhường nhận electron:

0,17                  0,51                                   a         a        a

0,04      0,04   0,16

a = 0,51 + 0,16 = 0,67 mol

V = (0,67 + 0,04).22,4 = 15,904 lít

Dung dịch tác dụng được với các dung dịch Fe(NO₃)₂, CuCl₂ là dung dịch NaOH vì tạo kết tủa

Fe(NO₃)₂ + 2KOH → Fe(OH)₂ ↓ + 2KNO₃

CuCl₂ + 2KOH → Cu(OH)₂ ↓ + 2KCl

 Al và Fe đều phản ứng được với dung dịch CuSO₄ giải phóng Cu

Phương trình phản ứng

2Al + 3CuSO₄ → Al₂(SO₄)₃ + 3Cu

CuSO₄ + Fe → Cu + FeSO₄

Trong công nghiệp, gang và thép được sử dụng nhiều vì có ưu điểm là cứng, dẻo, ít bị ăn mòn.